自发电自行车.doc

目录一、研究背景及意义二、设计方案2.1主要器件2.2基本设计3、 具体设计方案3.1设计思路3.2源动力机构设计3.3器件位置的定位4、 数据计算和器件比较4.1、数据计算 4.2、器件比较五、创新点及应用 5.1创新点5.2设计的不足： 5.3应用前景六、设计总结一、背景及意义 近几年，研究全球气候变幻无常、水土流失严重、温室效应明显、耕地沙化蔓延、生存环境日益恶化，严重威胁着全人类的健康与生命。因此，全社会倡导低碳生活 共建绿色家园的倡议书。其中有一条就是“节能减排，提升环保理念，做低碳生活的引领者”。提倡多步行、多骑自行车、多乘坐公共交通工具。汽车是二氧化碳的排放大户需要购买汽车的话，应尽量选择低油耗、更环保的汽车。自行车可谓是既环保又安全的交通工具，可是我感觉在自行车方面还有很多没被开发的资源，现在有很多的发电方式，譬如说：煤炭发电、水力发电、风力发电、核发电、太阳能等等。其中煤炭发电现在占得比重还很大，对环境污染的很严重，以上的这些发电方式基本上都是依赖于大自然的力量。但如果我们可以给自行车自行车装一个自发电的装置，我们可以在骑车的同时也获得了电能，还会有一种小小的成就感。虽然市场上存在这种自发电的自行车，但技术还不够成熟需要一些改进，并没有大规模的推广，还有很大的发展空间，我观察了我们学校的自行车，具有自发电装置的自行车。可想而知，如果有效利用了这个资源，可以节约很多能源。希望通过我们的项目，来响应国家节能减排的号召，使用绿色能源，倡导大家在生活点滴中做到低碳环保。 二、设计方案 2.1主要器件：节能车灯 、发电机、逆变器、电整流装置、蓄电池、按钮开关、插座等2.2基本设计 把轴轮式的发电机作为前车轮的轴轮或前车轮减震器式（主要是山地自行车）发电机驱动的自行车发电方式，并利 用发电机形成各种扩展功能。譬如可以装置一个蓄电电池，可以给一些小的用电器充电使用，也可以在夜晚骑车时照明使用。自发电多用途自行车的车灯与一发电机的输出相连的插头或插座及在由干电池供电、由发电机供电及由发电机对干电池充电之间进行转换的开关装置相连。并提供有为该车灯供电且由自行车车轮直接驱动的发电机。使用该车灯后在夜晚行车时由发电机照明，下车后可方便的取下作手电筒照明，而白天行车时则可向干电池充电。三、具体设计方案3.1设计思路 1、在车的前轮轴或后轮轴（山地自行车在减震器）安装一个相应功率发电机，发电机尽可能的轻巧，如果太重的话会对车轮的转动带来一定的影响。测出自行车在一般速度下的各类数值指标，根据测的结果作为选择器材的标准。 2、在自行车的车座的下面安装蓄电池、逆变器、电整流装置，蓄电池上有插座，可以对一些小用电器进行充电。 3、手动转换器安装在车把处，方便转换。白天转换接通发电机与与蓄电池的电路，对电池进行充电，电能储存在蓄电池中。夜晚转换接通发电机与车灯的电路，可以照明使用。 4、在整个装置中尽可能的减少对自行车性能的影响，尽可能体积小少占空间。3.2源动力机构设计 我们设计的自发电自行车是靠车轮的滚动带动发电机的转动，把动能转化成电能。进而为车灯供电，或储存在蓄电池中，可以为小用电器充电。白天骑车时，发电机产生的电能储存在蓄电池里；夜晚的时候，可以打开车灯，这样是边骑车边充电。做到只要车轮转动，就会产生电能。3.3器件位置的定位发电机：位于前车轮充当轮轴，通过车轮的转动产生电；节能车灯：放在车头前面，便于照明，可以摘卸；开关按钮 : 安装在车把上，方便操作，当夜里时，可打开按钮，车灯开始照明，不照明时可以把电储存在蓄电池中。蓄电池：把蓄电池，整流器放在车座的下面，那里空间比较大，适合放体积较大的器件。通过测量，蓄电池放在那里不会影响到自行车的行驶。 四、数据计算和器件比较4.1、数据计算 测量的数据：车轮的半径R: R=30cm; 自行车的平均速度V: V=30KM/H或8.3m/s 车轮的角速度w: w=V/R=27 rad/s 车轮的转速N：N=w/2=4.3 r/s /表示圆周率/ 发电机的规格：额定电压：12V 额定功率：20W 工作效率：y=70% 蓄电池的规格：额定电压：12V 输出最大功率：100W 节能车灯的规格：额定电压：12V 额定功率：15W 4.2器件的比较：五、创新点及应用5.1创新点1、 这个的发电机是轴轮式的，很方便；其它的大部分是皮带带动的，会占去很大空间，而且效率不高。2、 我们的这个自发电自行车不仅仅发的电给车灯用，蓄电池上有插座，还可以给一些用电器用，譬如给手机充电等。是真正的多用途自行车，边走边存电。5.2设计的不足1、 由于我们对某些器件的了解不够清晰，可能会出现错误，对于发电机、蓄电池的选择不够精确，造成结果与预期有差距。2、 由于技术的原因，发电机可能做不到较高的工作效率，是目前最大的难题，如果不能解决，自发电自行车如纸上谈兵，失去了意义。3、 因为在自行车上安置了这些器件，车身的重量会加重，如果过重会影响正常行驶，因此，在选择器材时一定选择合适的，避免过重。4、 自发电自行车肯定比同类的自行车价格高些，因此，合理的价格也会影响这种自行车的推行。5.3应用前景 现在，全社会倡导低碳生活、节能减排，自发电自行车是绿色、环保的，刚好顺应社会的潮流。市场上，这种自行车还没有被推广，说明是有很大的机会把它做大做强，相信，当技术更加成熟后，自发电自行车将大行其道。6、 设计总结以上就是我们这个项目的具体内容，当然我们的项目还有很多不足的地方，这现在还是一个想法，缺乏实践。本身我们也不是太懂，之前并没有接触过类似的项目，可能，现在的设计还不能达到我们预期的效果，不过我们还会逐步完善我们的设计。比如在器件的选择上会更